“插翅難飛”的水翼船(艇)

空氣流過機翼,下表面壓力比上表面壓力大,因而產生升力,可以抬起機身在空中飛行。那麼在同樣可以傳播聲音和光線的水裡,可以這樣玩嗎?答案是可以的,給船插上翅膀,讓它“飛”起來,這就是水翼船的大致原理。(正經的流體力學/伯努利定律還請有興趣的朋友自行去查找學習,編者就不獻醜了。)

“插翅難飛”的水翼船(艇)

“慧星”型水翼船

相傳在十九世紀中期,一個法國牧師就開始構想水翼船了。到了十九世紀末,意大利設計師福拉尼尼也開始水翼的研究並取得專利。接著英國人美國人也相繼進行水翼研究。其中美國人貝爾(發明電話的那位)取得不俗的成果,1919年,貝爾的試驗艇DH4創造了時速71英里(114公里)/小時的記錄。

二戰期間,德國和加拿大都進行了水翼船的應用化研究,並進行了試驗,但未在二戰中投入實用。二戰後,德國工程師漢斯(Hanns von Schertel )在瑞士建立Supramar公司,並於1952年推出首艘載客水翼艇,此後水翼船的研究和應用開始進入一個小高潮。

水翼船的水翼分為兩種結構,全浸式和半浸式。它們都是依靠達到一定速度後,水翼在水中產生足夠升力來把船(艇)身抬離水面,達到減少阻力的目的。簡單來說,全浸式就是水翼部分全在水下,這樣的結構具有更好的適航性,全浸式水翼船需要根據航行時的狀態對水翼進行調整,需要的自動化程度較高,技術也更復雜。而半浸式的看似結構複雜但沒什麼可動的翼面,無需進行復雜的控制,半浸式的缺點是抗浪性不如全浸式,大多隻在江河胡泊裡航行。

藉助電腦遊戲截圖,可以直觀的看到全浸式和半浸式水翼艇的水翼在水下是怎樣的狀態。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

遊戲裡的全浸式水翼艇

“插翅難飛”的水翼船(艇)

遊戲裡的半浸式水翼艇

下面看看各國比較具有代表性的水翼船(艇)

XCH-4

XCH-4是美國約翰卡爾在美國海軍資助下設計的一種試驗艇。該艇採用兩臺星型活塞發動機驅動螺旋槳為動力,1955年創造了78節(144公里)/小時的速度記錄。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

XCH-4水翼艇

PCH-1

PCH-1“頂點”號(High Point)是美國海軍第一艘實驗艇,由馬丁納克造船廠建造,用於驗證水翼的自動控制系,電子設備,動力,導航等系統。該艇長35米,排水量110噸,最大速度55英里(89公里)/小時,1963年開始服役。1975年,該艇被交付給海岸警衛隊進行評估測試。但海岸警衛隊只測試了一輪,該艇的動力系統就意外爆炸,因維修費用過高而被棄置。2002年它被私人買走。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

PCH-1水翼艇

PGH-1

PGH-1“弗拉格斯塔夫”號(Flagstaff)也是美國海軍的一艘水翼實驗艇。該艇由格魯曼建造,長22米,排水量67噸,最高速度52英里(83公里)/小時,1968年9月服役。PGH-1的水翼與PCH-1的倒置過來,為前面兩翼,後面一翼。該艇曾短暫的部署在越南金蘭灣,但由於當地設施不足以維護該艇而撤回美國本土。後該艇也被海岸警衛隊用於巡邏,反走私和救援任務的測試,但效果不理想。最終該艇由於故障頻發,維護困難而於1978年9月退役,後被廢棄。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

PGH-1水翼艇

PGH-2

PGH-2“圖克姆卡里”號(Tucumcari)是一艘比較成功的實驗艇,該艇由波音公司建造,採用噴水推進,長22米,排水量57噸,最高速度46英里(74公里)/小時,1968年3月服役。PGH-2也被部署到越南,併成功完成一些任務。1971年3月,PGH-2開始了幾個月到北約各國進行示範的旅行。1972年11月,PGH-2在參加演習時撞上珊瑚礁受損嚴重,一年後的1973年11月退役。PGH-2驗證了噴水推進的可靠性,為此後美國的水翼船打下技術基礎。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

PGH-2水翼艇

“插翅難飛”的水翼船(艇)

高速轉彎中的PGH-2

“插翅難飛”的水翼船(艇)

PGH-2水翼收起狀態

PHM

PHM“飛馬”級(Pegasus)是波音公司建造的水翼導彈艇。該級艇長41米,排水量241噸,最大速度55英里(89公里)/小時,首艦“飛馬”號於1977年7月服役。“飛馬”級一共建造了六艘,編號PHM-1~PHM-6,。“飛馬”級裝備一門奧托·梅萊拉76毫米速射炮和兩套四聯裝“捕鯨叉”反艦導彈。該級艇六艘均於1993年7月30日同時退役。這也是美國海軍最後的水翼艇,奉行遠洋進攻的美國海軍認為這樣只能用於沿海巡邏和近岸防禦的導彈艇沒有任務成本效益。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

PHM-1“飛馬”號水翼導彈艇

“插翅難飛”的水翼船(艇)

PHM-4“阿奎拉”號,可見其水面下的水翼

“插翅難飛”的水翼船(艇)

未“起飛”狀態的PHM-6“雙子星”號

“插翅難飛”的水翼船(艇)

“飛馬”級的水翼收起狀態

“插翅難飛”的水翼船(艇)

“飛馬”級全家福

“鷂鷹”級

“鷂鷹”級(Sparviero)是意大利芬坎蒂尼公司(Fincantieri)建造的水翼導彈艇。該級艇的建造應用了美國PGH-2的技術。“鷂鷹”級長23米,排水量61噸,最大速度45海里(83公里)/小時,首艇1974年7月服役。“鷂鷹”級共建造了七艘,裝備一門奧托76毫米速射炮,兩具奧托馬特反艦導彈發射器。除意大利海軍裝備的七艘(P420~P426),日本也引進許可生產了三艘裝備海上自衛隊。目前意大利和日本的“鷂鷹”均已退役。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

“鷂鷹”級導彈水翼艇

FHE400

FHE400是加拿大海軍的一艘水翼試驗艇,該艇長50米,排水量240噸,最高速度60節(111公里)/小時,1968年-1971服役。作為試驗艇,FHE400沒有搭載武器,原計劃是發展成反潛水翼艇的,如果成功,將會是世界上最快的作戰艦艇,但該項目被加拿大政府裁掉了。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

FHE400水翼艇

“插翅難飛”的水翼船(艇)

FHE400菱形的前水翼

“插翅難飛”的水翼船(艇)

FHE400的後部水翼結構

相比西方,前蘇聯對水翼艇更有熱情,魚雷艇,導彈艇,巡邏艇一樣不落全造個遍。下面看看其中幾種型號。

206M

206M“暴風雪”(Shtorm)級被北約取名“圖利亞”(Turya),這是前蘇聯建造的水翼魚雷艇。該艇長39.6米,滿載排水量250噸,最大速度40節(74公里)/小時,1972年開始服役。206M裝備一門雙聯25毫米機炮,四具533毫米魚雷發射管,尾部還有一門雙聯57毫米炮。206M一共建造超過50艘,並出口到越南,埃塞俄比亞,古巴,柬埔寨和塞舌爾,有部分至今仍在服役。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

206M水翼魚雷艇

“插翅難飛”的水翼船(艇)

206M水翼魚雷艇

“插翅難飛”的水翼船(艇)

古巴海軍的206M水翼魚雷艇

206MR

206MR“蜂王”級(Matka)是前蘇聯建造的水翼導彈艇,該級艇也是206M的重裝改型。“蜂王”級長38.6米,滿載排水量257噸,最大速度42節(78公里)/小時。“蜂王”級建造了12艘,首艇1977年開始服役。“蜂王”級裝備一門76毫米速射炮,一門AK-630近防炮,兩具SS-N-2“冥河”反艦導彈發射器。“蜂王”級未有出口,在蘇聯解體時有幾艘被分配到了烏克蘭和格魯吉亞,烏克蘭有一艘至2018年仍在服役。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

206MR“蜂王”級水翼導彈艇

“插翅難飛”的水翼船(艇)

206MR“蜂王”級水翼導彈艇

“插翅難飛”的水翼船(艇)

換裝SS-N-25反艦導彈的“蜂王”級

1240型

1240型(北約命名“蝗蟲”),該艇長45米,滿載排水量320噸,普通航速45節,最大可以達到60節(111公里)/小時,1977年開始測試,1979年11月服役。1124型搭載一座SA-N-14防空導彈,兩座雙聯裝SS-N-19反艦導彈,尾部有一門AK-630近防炮。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

1240型水翼導彈艇

“插翅難飛”的水翼船(艇)

1240型水翼收起狀態

133型

133型“穆拉維”(Muravey )級是一種水翼巡邏艇,長40.3米,滿載排水量230噸,最大航速40節(74公里)/小時,1983年開始服役。該艇裝備一門76毫米速射炮,一門AK-630近防炮,還有兩具406毫米魚雷發射管。133型建造約16艘,其中部分仍在服役。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

133型水翼巡邏艇

1145.1

1145.1“獵鷹”級(Mukha)是1145型的改進型,為水翼獵潛艇。該艇長50米,滿載排水量400噸,最大速度50節(92公里)/小時。1145.1型一共建造兩艘,首艇1988年2月服役,目前已退役。1145.1裝備一門76毫米速射炮,一門AK-630近防炮,兩座四聯裝SS-NX-29反潛導彈發射裝置。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

1145.1“獵鷹”水翼獵潛艇

“插翅難飛”的水翼船(艇)

1145.1“獵鷹”水翼獵潛艇

​我國也發展過一型水翼魚雷艇,那就是湖川級。

湖川級(025/026)是我國自行設計建造的水翼魚雷艇,1963年開始服役。湖川級025型為鋁質艇由滬東造船廠製造,026型為鋼質艇由江新造船廠製造。湖川級長21.8米,排水量45噸,裝備兩門雙聯裝14.5毫米機槍,兩具533毫米魚雷發射管。湖川級出口過巴基斯坦,阿爾巴尼亞,羅馬尼亞等國。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

湖川級水翼魚雷艇

“插翅難飛”的水翼船(艇)

湖川級水翼魚雷艇

水翼船(艇)在軍事上的應用介紹得差不多了。水翼船(艇)雖然速度快,但是適航性差是一大缺點,這限制了它的作戰範圍和全天候作戰能力。而且它的建造和維護成本較高,隨著穿浪艇等新型高速艦船的成熟,水翼船(艇)也逐漸被軍方冷落了。

既然水翼船(艇)在軍隊裡難有發展,那麼在民間是否能大放異彩呢?下面再看看客運領域的水翼船(艇)。

文章開頭部分提到,瑞士的Supramar公司推出了世界上首艘客運水翼艇。1952年,該公司推出PT10,後來陸續推出PT20,50,100,150等型號。

PT20

PT20長20.75米,滿載排水量33噸,最大航速33節(61公里)/小時,可載客74人。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

PT20水翼艇

波音929

波音929是波音海洋系統公司研製的客運水翼船,該船長27.4米,滿載排水量267噸,最大速度45節(83公里)/小時。波音929於1975開始投入營運,根據不同的作為佈局可以載客160-300人。波音929一共建造了43艘,其中日本川崎重工授權建造了15艘,上海新南造船廠授權建造兩艘。波音929的最大用戶是香港的“噴射飛航”(TurboJet)公司,該公司曾使用過18艘波音929(包括授權上海建造的兩艘PS-30)。目前波音929在役的數量大概還有30艘左右。

下圖,“噴射飛航”的波音929“木星”號,該船於2013年11月29日遇險,航行中撞擊不明物體造成80多人受傷,事故發生後該船就退役了。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

波音929“木星”號水翼船

FoilCat

FoilCat(水翼貓/飛貓)是挪威建造的雙體水翼船,長35米,滿載排水量561噸,最大速度45節(83公里)/小時。該船可載客380人,“噴射飛航”擁有兩艘。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

FoilCat“日星”號雙體水翼船

俄羅斯的客運水翼船也是型號較多的,如“火箭”,“流星”,“東方”,“彗星”,“日出”,“海燕”等等。

“火箭”

​“火箭”(Ракета/Raketas)是俄羅斯第一種商用客運的水翼船,1957年8月首航。“火箭”長26.9米,最大速度38節(70公里)/小時,可載客60多人。“火箭”主要有340,340E,340ME等三種型號,被十多個國家採用,目前仍有部分在服役。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

“火箭”客運水翼船

“插翅難飛”的水翼船(艇)

“火箭”客運水翼船

“日出”

“日出”(Восход/Voskhod)型水翼船長27.6米,最大速度32節(60公里)/小時,可載客71人,於1979年投入營運。“日出”至上世紀90年代初生產了大約150艘,出口加拿大,越南,希臘,土耳其,荷蘭等近20個國家。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

“日出”水翼船

俄羅斯的水翼船已停產近20年,2018年6月,俄羅斯又推出“彗星120M”新型水翼船。這是否能讓逐漸沒落的水翼船重新煥發生機,還得由時間來檢驗。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

“彗星”120M水翼船

我國引進過“流星”,“燕子M”等型號的俄製水翼船,在沿海地區和長江,黑龍江等航線營運過。隨著我國高速公路和橋樑設施的建設發展,2014年12月29日,長江上的水翼船正式停航。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

“流星”型水翼船

我國也研發過多種型號的民用水翼船,如LYI,飛魚,川江,遠舟系列等。

“插翅難飛”的水翼船(艇)

川江I型水翼船

“插翅難飛”的水翼船(艇)

遠舟I型水翼船

客運的水翼船,也存在營運成本高,舒適性不佳(噪音大),受海況影響大等缺點。相比其他船舶類型,水翼船已經是停滯不前了。水翼船(艇)的發展,就像它的航行軌跡,在前期探索中滑行,在眾多型號的建成服役中起飛,然後又因停止發展和建造而回落,沉寂。近年,在帆船,水上運動和個人休閒娛樂方面,水翼又有了新的運用,這能否讓它再一次“插上翅膀”重新起飛呢?

“插翅難飛”的水翼船(艇)

水翼帆船

“插翅難飛”的水翼船(艇)

電動水翼遊艇

“插翅難飛”的水翼船(艇)

水翼“水上自行車”

全文完,謝謝觀看!


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